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XIII CONGRESSO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE DE POÇOS DE CALDAS21, 22 E 23 DE SETEMBRO DE 2016
CONSTRUÇÃO DE UM AQUECEDOR SOLAR SUSTENTÁVEL A PARTIR DEMATERIAL RECICLÁVEL
Taciana Maria da Silveira (1); Alexandre José Pereira Pinto (2); Edir Francisco da Costa (3);Tatiane Cristiane de Carvalho (4); William Fernandes Santos (5)
(1) Professora Orientadora/ Geógrafa Msc. em Engenharia Ambiental; Universidade Presidente Antônio Carlos(UNIPAC) Praça Sto Afonso, 90 - Basílica, Congonhas/MG, CEP: 36415-000; [email protected]; (2)Estudante de Graduação Tecnologia em Gestão Ambiental; UNIPAC/Congonhas - MG;[email protected]; (3) Estudante de Graduação Tecnologia em Gestão Ambiental;UNIPAC/Congonhas - MG; [email protected]; (4)Estudante de Graduação Tecnologia em GestãoAmbiental; UNIPAC/Congonhas – MG; [email protected]; (5) Estudante de GraduaçãoTecnologia em Gestão Ambiental; UNIPAC/ Congonhas - MG; [email protected].
Eixo temático: Educação Ambiental
RESUMO – Levando em consideração que a luz solar é fonte de energia gratuita epouco utilizada e também o grande volume de embalagens que descartamosdiariamente, adaptou-se uma metodologia objetivando a construção de umaquecedor solar sustentável a partir de material reciclável. Dessa forma foi possívelgerar energia de baixo custo, fácil manuseio e acessível à população.
Palavras-chave: Aquecedor Solar. Energia Solar. Reciclagem. Sustentabilidade.
ABSTRACT – Considering that sunlight is free energy source and little utilized.Furthermore, considering the large volume packaging we discard daily, it hasadapted a methodology with the aim of getting a sustainable solar heater fromrecycled material. As a result, it was possible to generate low cost energy,easy to use and accessible to the population.
Keywords: Solar heater. Solar Energy. Recycling. Sustainability.
IntroduçãoA radiação solar é essencial a toda vida na terra. Através de processos
térmicos e fotovoltaicos, a energia solar tem o potencial de satisfazer a maiorparte da nossa demanda por aquecimento de água e de ambientes, calor paraprocessos industriais e eletricidade. Dentre estas implicações, o aquecimento deágua pode ser feito com facilidade por meio da utilização de aquecedores solares.O aquecimento de água para fins residenciais é uma aplicação prática da energiasolar e é um assunto que precisa ser amplamente avaliado. Deve haver umincentivo ao uso de energia solar, para que os benefícios econômicos, ambientais esociais desta tecnologia possam cada vez mais ocupar o lugar de destaque nopanorama energético brasileiro. Praticamente todas as regiões do Brasil recebem
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mais de 2200 horas de insolação, com um potencial para a captação da energiaequivalente a 15 milhões de MWh, correspondentes a 50 mil vezes o consumonacional de eletricidade (SIQUEIRA, 2009).
Um dos maiores problemas que caracterizam a sociedade brasileira naatualidade é a grande demanda e o desperdício de energia. Esse consumodesenfreado traz como consequência uma preocupação constante na produçãoe/ou geração de energia em grande escala, acarretando, por sua vez, umacrescente degradação do meio ambiente. Conscientizar a população a respeitodesses problemas e buscar por fontes alternativas de energia são processosimportantes na formação do indivíduo, porém, infelizmente ocorrem de forma muitolenta. O ideal seria termos, desde cedo, uma forte política de conscientização doscidadãos em relação às questões energéticas e de meio ambiente. Váriasdiscussões em torno de energias alternativas têm sido alvo de debates devido àpreocupação com a demanda energética mundial a caminho da quase saturação,do altíssimo custo e da escassez. Atualmente há um grande interesse na energiasolar, em virtude das suas diversas vantagens. Neste contexto, ela é disponível,pelo menos em certa medida, em qualquer parte do mundo, em contraste com oscombustíveis fósseis (carvão mineral, gás natural e petróleo) e nucleares. A energiasolar em si não custa nada e é imune às flutuações dos preços das outras formasde energia. Graças à tecnologia atual, ela pode ser convertida e usada de muitasformas diferentes: fornecimento de eletricidade, calefação, resfriamento, transporte,iluminação e potência mecânica. A maioria dos métodos para o uso da energiasolar (porém, não todos) gera poucos problemas ambientais. Entretanto, a energiasolar também tem suas desvantagens, pois não é fortemente concentrada, emboraseja possível coletar o suficiente para algumas aplicações importantes em áreaspequenas de terreno, de coberturas ou de paredes. É uma energia intermitente,com o fluxo interrompido pelas noites e pelos dias nevoentos, mas, com relação aesse aspecto, já existem formas convenientes, e muitas vezes baratas, dearmazená-la durante esses períodos. Outro problema relacionado à energia solar éo fato de que requer um investimento de capital elevado, mas os custos deamortização são, frequentemente, mais que superados pela economia nos preçosda energia (PENEREIRO et al., 2010).
Aquecedores solares disponíveis no mercado não utilizam materiais comuns,de fácil manuseio, o que contribui para que os mesmos não apresentem um baixocusto. Pensando nessa problemática decidiu-se adaptar a metodologia de ALANO2008 para a construção de um aquecedor solar que tem como matéria primagarrafas PET e embalagens Tetra Pak. Como o propósito é produzir umaquecimento de menor intensidade, o uso de materiais nobres de alta condutividadetérmica pode dar lugar a materiais mais baratos e de fácil acesso a população. Valeressaltar também que, trata-se de uma inovação tecnológica baseada no conceitode sustentabilidade, já que é uma solução de valor reduzido que contribui para adiminuição de danos ambientais com a reutilização de materiais que poderiam serdepositados na natureza.
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Material e MétodosO projeto foi realizado por alunos de graduação do curso Tecnólogo em
Gestão Ambiental da Unipac Congonhas em Minas Gerais no período de agosto de2015 a dezembro de 2015.
Para a construção do “aquecedor solar sustentável” que atende a umaresidência com 4 pessoas foram utilizados os seguintes materiais: 1 caixa d’água de250 L, 100 garrafas PET cristal de 2 litros (transparentes), 100 embalagens longavida de 1 litro pós-consumo, tinta preta fosca, fita de alta fusão, além de canos dePVC , cola e conexões que podem variar a quantidade de acordo com a instalação(Figura ).
–Montagem do aquecedor solar
As garrafas pet e as caixas Tetra Pak, substituem a caixa metálica, o painelde absorção térmica e o vidro utilizado nos coletores convencionais. A caixametálica com vidro ou as garrafas pet tem como função proteger o interior docoletor das interferências externas, principalmente dos ventos e oscilações datemperatura, dando origem a um ambiente próprio. O calor absorvido pelas caixasTetra Pak, pintadas em preto fosco, é retido no interior das garrafas e transferidopara a água através das colunas de PVC, também pintadas em preto. Ressalta-seque apesar de simples, um sistema de aquecimento solar contém detalhesindispensáveis, na sua confecção e instalação, para um bom funcionamento. O
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dimensionamento do coletor solar em relação à caixa d’água ou acumulador éimportantíssimo para limitarmos a temperatura a níveis que mantenham a rigidez doPVC (temperatura máxima de 55ºC quando aplicado em sistemas com baixapressão), sem causar o amolecimento dos mesmos, e por consequênciacomprometer a estrutura do coletor solar ou de todo o conjunto, vindo a provocarvazamentos ou mesmo causar a destruição do coletor solar. O motivo é que a águaque circula no coletor tanto é aquecida, como limita a temperatura a níveis segurosao PVC (ALANO, 2008).
A montagem do aquecedor solar de recicláveis se mostra simples, porque apartir do manual (ALANO, 2008) qualquer pessoa pode fazer seu próprio aquecedorsolar e instalá-lo em sua residência ou estabelecimento comercial; nesse processoinclui cortar as garrafas PET, dobra e pintura das caixas de leite longa vida, corte epintura dos canos e adaptação da caixa de água para receber a água aquecida pelosistema.
Resultados e DiscussãoA metodologia de ALANO, 2008 foi adaptada pelos alunos () no intuito de
obter uma fonte energética que contribuísse de forma sustentável para oaquecimento da água e que não elevasse o custo, de modo que ficasse dentro dospadrões de custo acessível para qualquer classe social.
–Alunos com o painel finalizado
O painel solar com materiais recicláveis foi instalado em um sítio na zonarural do município de Congonhas e encontra-se em perfeito funcionamento, noentanto como previsto na citada metodologia são necessárias adaptações para queo aquecimento perdure por mais tempo aumentando a eficácia do equipamento.
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Cabe então, essa sugestão como proposta para trabalhos futuros buscandomelhorias no projeto que pode ser um poderoso aliado da população na economiade energia elétrica.
ConclusõesPercebe-se que a energia solar é eficiente, torna-se viável por ter um baixo
custo e é um ótimo benefício aos usuários, não só na área rural, mas como tambémna área urbana. Uma vez que essa substitui a energia elétrica, sendo assiminterventora à natureza.
Vale ressaltar que qualquer pessoa pode fazer em casa ou em empresas seupróprio aquecedor solar utilizando a mesma técnica e o material empregado pelosestudantes neste experimento. Esse tipo de aquecimento pode privilegiar nãoapenas das classes baixas, mas também a classe média e até mesmo as classesaltas com o intuito de conscientização, o que poderá torna-se uma tendência acrescer mundialmente.
Conclui-se então que o projeto poderá ser divulgado e executado porqualquer pessoa e que será totalmente viável e sustentável, mostrando que existemoutras formas de se ter energia sem gerar grandes impactos à natureza e que nempor isso deixará de ser eficiente.
Para os alunos foi de extrema importância um trabalho como este, uma vezque o mercado exige do profissional, capacidades que vão além do conhecimentoteórico e que precisamos estar atentos.
AgradecimentosÁ todos os alunos de Gestão Ambiental que se empenharam na execução do
projeto.
ReferênciasALANO, J. A. Manual Sobre a Construção e Instalação do Aquecedor Solar comDescartáveis. Santa Catarina. 48 p. 2008.
PENEREIRO, J. C.; MELO, L. P.; CORADI, T. B. Construção de um aquecedor solar debaixo custo semcobertura: análise experimental da eficiência térmica para vários ensaios.Revista de Ciência e Tecnologia, v. 10. p. 18-34, 2010.
SIQUEIRA, D. A. Estudo de desempenho do aquecedor solar de baixo custo. 2009. 143 p.Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em EngenhariaQuímica da Universidade Federal de Uberlândia.
